Штучне сонце встановлює нові рекорди. Вчені з Китаю змогли контролювати нестабільну плазму.

Китайський експериментальний термоядерний реактор EAST, відомий у наукових колах як "штучне сонце", досяг визначного успіху, подолавши один із головних фізичних бар'єрів термоядерного синтезу.

Дослідникам з Китайської академії наук вдалося підтримувати стабільність плазми при екстремально високих рівнях щільності, що раніше вважалося практично неможливим для установок такого типу.

Термоядерний синтез - це процес, при якому легкі атоми об'єднуються в більш важкі, супроводжуючись вивільненням величезної кількості енергії. На відміну від звичайних атомних електростанцій, цей метод не генерує значних обсягів ядерних відходів і не викидає парникові гази в атмосферу. Однак, для відтворення сонячних реакцій на Землі необхідно досягати температур, які значно перевищують ті, що існують у центрі Сонця, оскільки гравітаційний тиск в земних реакторах значно нижчий.

Основною труднощем для дослідників протягом тривалого часу була так звана "границя Грінвальда". Цей рівень щільності плазми є критично важливим, адже при його досягненні плазма, як правило, стає нестабільною, що веде до миттєвого припинення реакції. Однак досягнення високої щільності є необхідним, оскільки це сприяє частішим зіткненням атомів, що, в свою чергу, зменшує енергетичні витрати на підтримку реакційного процесу.

Команда реактора EAST, результати досліджень якої були опубліковані в журналі Science Advances 1 січня, змогла подолати це обмеження. Завдяки точному контролю за взаємодією плазми зі стінами реактора та налаштуванням тиску паливного газу, науковці досягли стабільності при щільності, яка в 1,3-1,65 рази перевищує межу Грінвальда. Це значно перевищує звичайний робочий діапазон сучасних токамаків.

Професор Пін Чжу, один із ключових авторів дослідження, підкреслив, що цей досягнення прокладає шлях до розробки термоядерних реакторів нового покоління. Вперше в історії вдалося перевести плазму у стан, що відповідає теоретичному поняттю "режиму без урахування щільності", у якому вона залишається контрольованою, незважаючи на постійне збільшення концентрації часток.

Хоча термоядерна енергетика розвивається вже понад 70 років і залишається в стадії експериментів, досягнення в цій сфері є надзвичайно важливими для глобальних ініціатив. Наприклад, результати з установки EAST будуть враховані під час будівництва ITER у Франції — найбільшого в світі міжнародного термоядерного реактора, запуск якого заплановано на 2039 рік. Хоча термоядерний синтез не зможе миттєво вирішити наявну кліматичну кризу, він має потенціал забезпечити людство чистою та безпечною енергією на тисячі років вперед.